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[参考译文] OPA392:输入电压超过两个电源轨

Guru**** 1144750 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA392, LM6132, OPA928
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1322401/opa392-input-voltage-exceed-both-power-supply-rails

器件型号:OPA392
主题中讨论的其他器件: LM6132OPA928

您好!

我们正在设计新的模拟前端、并计划使用 OPA392、因为它具有非常低的输入偏置。

遗憾的是、OPA392的绝对最大电源电压为+/-3V。 在极少数情况下、我们的输入信号最高可达+/-7V。

现在我们很好奇、是否可以使用串联电阻器将电流限制在10mA 以下、而 OPA392仍可以正常工作?

LM6132等其他器件在输入引脚方面具有相似的特性、但数据表明确指出、可以:

"LM6132/34可由 超过两个电源轨的电压驱动、因此无需 担心超过共模电压范围"

我们假设 OPA392配备了内部钳位二极管、因此如果输入电压超过电源电压但限制为使用串联电阻器的10mA、那么应该不会发生损坏?

谢谢。

海科

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    Heiko,

    1. 正确的做法是、将输入电流限制在小于10mA 通常会保护器件免受损坏。  但是、当过载信号施加到输入端时、过载 会通过 ESD 二极管路由到电源。  通常、我们建议 在电源中添加一个 TVS 二极管作为额外保护。  之所以这样、是因为许多 LDO 电源稳压器无法以足够快的速度灌入或响应从输入端路由到电源的过载信号。   由于输入端存在过载信号、这似乎与直觉不符、但我见过许多实际情况下需要进行过载。  它还具有 防止电源瞬变的额外优势。
      1. 选择等于 标称电源电压的 TVS 关断电压。
      2. 理想情况下、击穿电压将小于绝对最大电源电压(即小于6V)。
    2. 可以。  OPA392具有标准 ESD 结构(请参阅图7-1)。
    3. 通常、我建议将电流限制在小于10mA (10mA 是限制条件)。  理想情况下是1mA。
    4. 本视频涵盖此主题:  https://www.youtube.com/watch?v=Yz6vq-vBNnI 
    5. 您可能需要考虑具有更宽电源的 OPA928。  这是一款新器件、具有极好的 IB 规范。  该器件具有更宽的电源电压范围、因此您可以对电路进行设计、从而避免出现过应力。  如果可能的话、我更喜欢那个解决方案。

    希望这对您有所帮助!  此致、艺术

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    尊敬的 Art:

    感谢您的回答。 这对我们大有帮助。 此外、TVS 二极管提示和您的视频具有很高的价值。

    OPA928 -这是一个非常有趣的器件。 一种观点使我们难以作出明确的决定。

    -输入偏移电压漂移仅在-40°C 和+125°C 之间指定。 对于 OPA392、0°C 和+80°C 之间有一个规格。 可以肯定的是、由于温度范围较小、该规格要好得多、但我们只在这个较小的区域内工作、通过 将 OPA928与 OPA392进行比较、这会非常有趣。

    -与 OPA392的10TOhm 相比,100MOhm 时的差分输入阻抗似乎很低。 正确吗、因为共模阻抗处于相同的范围内并且差分输入阻抗低得多? 我们计划将此器件用作低阻抗负载的缓冲器、因此我们将看到信号输入端的差分电阻。

    -当设备将投入生产时,是否有大致的时间表? 很高兴看到它是否符合我们的日程安排。

    非常感谢、此致、

    海科

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    Heiko,

    1. 关于温漂: 我将把你的意见提到开发团队(也就是说、最好指定温度范围在0°C 至85°C 之间的温漂)。  在整个范围内、这两个产品有点类似(0.6uV/C 与0.8uV/C)。
    2. 我会将这款新器件的产品定义专家回传给此 E2E、以征求您提出的一些问题的反馈。  关于差分输入阻抗、这在很大程度上是 Aol 造成的。  共模阻抗与偏置电流与共模输入间的变化有关。  请参阅 https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1075480/ina134-input-differential-impedance 。  对于共模和差分阻抗等参数、预发布数据表可能是基于早期设计仿真的估算值、因此、如果相关信息不同、我将推迟到产品定义者。
    3. 我相信这款器件预计会在未来几个月内发布。  产品定义者可以提供更好的估计。

    此致、艺术

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    Heiko 您好、

    感谢您的咨询和反馈。 以下是我的评论:

    1) 1)我们做出了初步决定、即将所有直流精度规格(IB 除外)都保持在-40C 至125C 的宽温度范围内。 话虽如此、我认为展示一个更有限的温度范围是值得的。 我们将考虑将其添加到该文档的最终版本中。 我预计 在0°C 至85°C 下、温漂的典型值为±0.1、最大值为±0.8。

    2)如艺术所述,初步数据表仅包含初步数据。 我们将 在数据表的量产版本中更新最终值。  不过、我预计现有数字会增加、与与与 IB 更直接相关的共模电阻相比、差分输入阻抗不应呈现明显的误差源。  

    3) 3) OPA928应该在接下来的几个月中发布。 目前的计划是2024年3月。

    如果您有任何进一步的问题、敬请告知。

    此致!

    丹尼尔

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    Daniel、您好!

    感谢您的宝贵反馈。 请查看我的蓝色评论。

    1) 1)我们做出了初步决定、即将所有直流精度规格(IB 除外)都保持在-40C 至125C 的宽温度范围内。 话虽如此、我认为展示一个更有限的温度范围是值得的。 我们将考虑将其添加到该文档的最终版本中。 我预计 在0°C 至85°C 下、温漂的典型值为±0.1、最大值为±0.8。

    完美、我有类似的假设、感谢您的反馈。

    2)如艺术所述,初步数据表仅包含初步数据。 我们将 在数据表的量产版本中更新最终值。  不过、我预计现有数字会增加、与与与 IB 更直接相关的共模电阻相比、差分输入阻抗不应呈现明显的误差源。  

    共模电阻非常重要、据我了解、原则上是接地路径的电阻(如下面的非常粗略的草稿所示)。 根据我们的理解、Zid 是正端子和负端子之间的电阻。 我们计划将其用作"低"阻抗 ADC 的缓冲器、如下图所示。 我们的理解是,( Zid + Zesr + Zadc )是平行于 Zic 的,因此通过 ( Zid + Zesr + Zadc )的电流大大增加了从我们的输入信号消耗的电流。 在这种情况下、它将完全超过 IB 的数量。 或者我们对 Zid 是否有误解?

    目前、这是唯一 反对 OPA928的论点。 从所有其他点来看、它比 OPA392好得多。

    3) 3) OPA928应该在接下来的几个月中发布。 目前的计划是2024年3月。

    这肯定应该符合我们的时间表。 我们计划在第二季度制造第一个粗糙原型

    谢谢。

    海科

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    Heiko 您好、

    希望你好。

    1)谢谢,没有问题。

    2) 2)您的理解是正确的、但是、差分输入阻抗只能看到输入晶体管的失调电压(请参阅下面)、或大约25uV、而共模输入阻抗可以看到整个信号范围。 这在很大程度上就是输入共模阻抗通常会产生更显著误差源的原因。 当然、假设您在放大器的线性区域内运行并且具有足够的 Aol (相对于 Arts 点)。  

    话虽如此、我确实同意该部分数据表上的差分输入阻抗相当低。 这个数字肯定会被修改、并且远远大于100MΩ μ A 的电流规格。

    3)很高兴听到! 我们会随时向您通报最新情况。

    此致!

    丹尼尔